第36卷(2014)第2期使用维修
柴油机 Diesel Enging
重型柴油机气缸盖和气门失效分析
徐辉
（武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072）
Vol. 36( 2014) No. 2
摘要：针对某重型柴油机气门断弦并伴随气缸盖开裂的失效现象进行分析，从气门设计、选材、制造、装配和应用条件等方面探讨了引起气门和缸盖失效的可能固素并提出了改进措施。关键词：重型柴油机：气缸盖：气门：失效
中图分类号：TK423.2 0引言
文献标识码：B
随着柴油机的不断强化，气门的热负荷和机械负荷大幅度提高，腐蚀影响增大，致使某些方面超出原设定范围，出现了随着柴油机强化程度提高，气门失效率相应升高的现象。
本文研究的对象是某款四冲程直列六缸四气门重型大功率电控柴油机的气缸盖和进气门，该柴油机标定功率为505kW，标定转速为2200（r*min-"），排量为13L，最高燃烧压力为220MPa，缸内燃烧温度在500℃以上。
故障现象为一台道路试验车用发动机运行11 万公里左右出现熄火并听到有缸内敲击异响，停机拆检。
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故障件分析
拆检发动机发现：第3缸进气门弦断，如图
1、2所示；同时对缸盖进行探伤发现：燃烧室鼻梁区域出现贯穿裂纹，如图3所示。
失效原因分析 2
柴油机气门的机械应力主要来自于配气机构的传动力、零件的惯性力和柴油机的燃烧压力等。配气机构的设计参数、驱动机构的几何位置和动力性能的不合理都可能使气门的应力增大，导致柴油机气门失效。
气门断弦是从气门盘部密封面放射性贯穿到圆角区域的开裂，一旦圆角区存在裂纹，应力导致开裂路径从放射裂纹变为弦状；断弦也可能是气门盘部受到高温气体泄漏导致。
下面采用故障树（如图4所示）的分析方法对
文章编号：1001-4357(2014)02-0055-03
可能的故障原因进行逐一分析。
图1第3缸进气门断弦图2第3缸进气门断口图3缸盖探伤检查结果
（1）气门间隙检查
收集了10台份气门间隙数据，通过正态分布及过程能力分析发现，气门间隙数据都在规格范围内，但规范从0.31~0.41mm调整为0.39±0.05mm后更合理，且中值更接近名义值，见图5、6。